高壓發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓發(fā)生器，包括直流電源、啟動(dòng)開關(guān)、升壓電路、整流濾波電路、震蕩電路、脈沖寬度調(diào)制電路和開關(guān)電路；直流電源與啟動(dòng)開關(guān)電連接，啟動(dòng)開關(guān)與升壓電路、震蕩電路、基準(zhǔn)電壓源、反饋控制電路相連，升壓電路與整流濾波電路電連接；震蕩電路輸出端與脈沖寬度調(diào)制電路電連接，脈沖寬度調(diào)制電路與開關(guān)電路電連接，升壓電路也與開關(guān)電路電連接，開關(guān)電路另一端接負(fù)電源。本實(shí)用新型提供的高壓發(fā)生器，由于電路十分簡單，不僅成本低，精度高，故障率低，而且高壓輸出速度快；此外，電壓變換范圍寬，并且輸出電壓穩(wěn)定，帶載能力強(qiáng)。
【專利說明】高壓發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種高壓發(fā)生器，特別涉及兆歐表的高壓發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002] 兆歐表是電工測(cè)量中測(cè)量絕緣電阻的主要儀器。兆歐表內(nèi)建有高壓發(fā)生器，用以 產(chǎn)生高壓測(cè)量絕緣電阻。目前，用于兆歐表的高壓發(fā)生器種類繁多，但有的電路復(fù)雜，有的 電路簡單但輸出高壓不穩(wěn)定，精度低，帶載能力差，大大影響了兆歐表的測(cè)量水準(zhǔn)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種電路簡單、精度高、輸出高 壓穩(wěn)定的高壓發(fā)生器。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種高壓發(fā)生器，包括直流電源、用于控制直流 電源開關(guān)的啟動(dòng)開關(guān)、用于將直流電源輸出的電能升壓轉(zhuǎn)換后輸出的升壓電路、用于將升 壓電路輸出電能整流濾波后輸出的整流濾波電路、用于產(chǎn)生震蕩波的震蕩電路、用于將震 蕩所得方波根據(jù)要求輸出高壓的大小調(diào)制到相應(yīng)的脈沖寬度的脈沖寬度調(diào)制電路、用于根 據(jù)調(diào)制后的脈沖波來控制升壓電路內(nèi)部的電能轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路、用于穩(wěn)定輸出電壓的基壓 電源和反饋控制電路；
[0005] 所述直流電源與啟動(dòng)開關(guān)電連接，啟動(dòng)開關(guān)分別與升壓電路、震蕩電路、基準(zhǔn)電壓 源、反饋控制電路相連，所述升壓電路與整流濾波電路電連接；震蕩電路輸出端與脈沖寬度 調(diào)制電路電連接，所述脈沖寬度調(diào)制電路與開關(guān)電路電連接，所述升壓電路也與開關(guān)電路 電連接，所述開關(guān)電路另一端接負(fù)電源；所述反饋控制電路一端與整流濾波電路的輸出端 電連接，另一端與脈沖寬度調(diào)制電路電連接；所述基壓電源與反饋控制電路電連接。
[0006] 其中，所述反饋控制電路包括分壓電路和運(yùn)算放大器，所述分壓電路包括多個(gè)分 壓電阻，所述多個(gè)分壓電阻串聯(lián)在整流濾波電路的輸出端與地電勢(shì)之間；所述運(yùn)算放大器 正向輸入端與分壓電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接；所述運(yùn)算放大器反向輸入端與穩(wěn)壓管輸出分壓電 阻連接點(diǎn)連接。
[0007] 本實(shí)用新型的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的高壓發(fā)生器，由于 電路十分簡單，不僅成本低，精度高，故障率低，而且高壓輸出速度快；此外，電壓變換范圍 寬，并且輸出電壓穩(wěn)定，帶載能力強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型的高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖；
[0009] 圖2為本實(shí)用新型的高壓發(fā)生器的電路圖。
[0010] 主要元件符號(hào)說明如下：
[0011] 10、直流電源 20、啟動(dòng)開關(guān)
[0012] 30、升壓電路 40、整流濾波電路
[0013] 50、震蕩電路 60、脈沖寬度調(diào)制電路
[0014] 70、開關(guān)電路 80、反饋控制電路
[0015] 90、基壓電源

【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0017] 請(qǐng)參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型提供的高壓發(fā)生器，包括直流電源10、用于控制直 流電源10開關(guān)的啟動(dòng)開關(guān)20、用于將直流電源10輸出的電能升壓轉(zhuǎn)換后輸出的升壓電路 30、用于將升壓電路30輸出電能整流濾波后輸出的整流濾波電路40、用于產(chǎn)生震蕩波的震 蕩電路50、用于將震蕩所得方波根據(jù)要求輸出高壓的大小調(diào)制到相應(yīng)的脈沖寬度的脈沖寬 度調(diào)制電路60、用于根據(jù)調(diào)制后的脈沖波來控制升壓電路30內(nèi)部的電能轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路 70、反饋控制電路80和基壓電源90 ;直流電源10與啟動(dòng)開關(guān)20電連接，啟動(dòng)開關(guān)20與升 壓電路30、震蕩電路50、基準(zhǔn)電壓源90、反饋控制電路相連80電連接，升壓電路30與整流 濾波電路40電連接；震蕩電路50輸出端與脈沖寬度調(diào)制電路60電連接，脈沖寬度調(diào)制電 路60與開關(guān)電路70電連接，升壓電路30也與開關(guān)電路70電連接，開關(guān)電路70另一端接負(fù) 電源；高壓發(fā)生器還包括反饋控制電路80和用于穩(wěn)定輸出電壓作基準(zhǔn)電壓的基壓電源90 ; 反饋控制電路80 -端與整流濾波電路40的輸出端電連接，另一端與脈沖寬度調(diào)制電路60 電連接；基壓電源90與反饋控制電路80電連接。
[0018] 本實(shí)用新型提供的高壓發(fā)生器，其具體工作原理如下：
[0019] 直流電源10在啟動(dòng)開關(guān)20控制下向整個(gè)電路供電，啟動(dòng)高壓發(fā)生器后輸出電能 至升壓電路30,由升壓電路30升至一定電壓后，經(jīng)一整流濾波電路40后輸出，此處的啟動(dòng) 開關(guān)20可為高壓發(fā)生器所在兆歐表的啟動(dòng)開關(guān)20 ;
[0020] 震蕩電路50產(chǎn)生震蕩波，輸出端連接脈沖寬度調(diào)制電路60,經(jīng)脈沖寬度調(diào)制電路 60調(diào)制后的脈沖波控制開關(guān)電路70的導(dǎo)通與截止；其中，開關(guān)電路70連接于升壓電路30 與負(fù)電源之間，經(jīng)由其導(dǎo)通與截止控制升壓電路30中電流的流動(dòng)，產(chǎn)生電壓轉(zhuǎn)換。
[0021] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的高壓發(fā)生器，由于電路十分簡單，不僅成本 低，精度高，故障率低，而且高壓輸出速度快；此外，電壓變換范圍寬，并且輸出電壓穩(wěn)定，帶 載能力強(qiáng)。
[0022] 在本實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制電路60受反饋控制電路80的控制，反饋控制電路80 以基壓電源90為基準(zhǔn)，反饋控制電路80根據(jù)高壓發(fā)生器的輸出情況控制脈沖寬度調(diào)制電 路60的時(shí)間常數(shù)參數(shù)，從而改變脈沖寬度調(diào)制電路60輸出的波形，導(dǎo)致脈沖整形電路輸出 矩形脈沖波的寬度改變，矩形脈沖波寬度的改變導(dǎo)致開關(guān)電路70導(dǎo)通截止時(shí)間間隔的變 化，最終導(dǎo)致升壓電路30電壓轉(zhuǎn)換的變化，直到運(yùn)算放大器的正、反向輸入端的電壓相等 時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)才處于穩(wěn)定狀態(tài)，這樣也就保證了輸出高壓的穩(wěn)定。
[0023] 請(qǐng)參閱圖2,此圖為本實(shí)用新型提供高壓發(fā)生器的具體電路圖，如圖所示：
[0024] 啟動(dòng)開關(guān)20為一啟動(dòng)按鈕開關(guān)S1，啟動(dòng)按鈕開關(guān)S1是整個(gè)電路供電的總開關(guān)；
[0025] 升壓電路30包括一升壓變壓器T1，升壓變壓器T1包括一原邊與一副邊，升壓變壓 器T1的原邊連接開關(guān)電路70,副邊連接整流濾波電路40 ;
[0026] 開關(guān)電路70為一 M0S晶體管Q2, M0S晶體管Q2根據(jù)脈沖整形電路輸出的矩形脈 沖波導(dǎo)通與截止，升壓變壓器T1原邊與負(fù)電源連接；
[0027] 脈沖寬度調(diào)制電路60由一電容C2、一三極管Q1與一反向器Ν3組成，三極管Q1基 極接反饋控制電路80,集電極同時(shí)接電容C2與反向器Ν3的輸入端，發(fā)射極與直流電源10 負(fù)極連接；電容C2置于三極管Q1與震蕩電路50之間；
[0028] 震蕩電路50由一電阻R2、一電容C1以及兩反向器Ν1與Ν2組成，兩反向器Ν1、Ν2 與R2、Cl組成自激震蕩電路；
[0029] 基準(zhǔn)電源90由電阻R1與一穩(wěn)壓管DW串聯(lián)后并聯(lián)于直流電源10與啟動(dòng)按鈕開關(guān) S1串聯(lián)組成的線路上，經(jīng)R4、R5分壓后向運(yùn)算放大器U1反向輸入端提供基準(zhǔn)電壓；
[0030] 整流濾波電路40由橋式整流電路(也可以是半波、倍壓整流電路）與濾波電容C5 組成，整流濾波電路40將升壓變壓器T1從原邊轉(zhuǎn)換至副邊的電能整流濾波后輸出。
[0031] 反饋控制電路80由一分壓電路、一運(yùn)算放大器U1以及一參考電壓產(chǎn)生電路組成； 分壓電路由N (N為大于等于2的自然數(shù)）個(gè)電阻串接于整流濾波電路40輸出端與地電勢(shì) 之間構(gòu)成。為敘述方便，將該N個(gè)電阻按其離整流濾波電路40輸出端的遠(yuǎn)近分別標(biāo)識(shí)為第 一分壓電阻、第二分壓電阻、…、第N分壓電阻，其中離整流濾波電路40輸出端最近的為第 一分壓電阻、最遠(yuǎn)的為第N分壓電阻。N個(gè)分壓電阻，當(dāng)N大于2時(shí)，根據(jù)需要，可在其中間 的（N-2)個(gè)分壓電阻上按階梯狀并聯(lián)（N-2)個(gè)選擇開關(guān)。階梯狀，即為在第二分壓電阻上 并聯(lián)一第一選擇開關(guān)，在第二分壓電阻與第三分壓電阻上并聯(lián)一第二選擇開關(guān)，依此類推， 在第二分壓電阻、第三分壓電阻、…、與第（N-1)分壓電阻上并聯(lián)第（N-2)選擇開關(guān)。如圖 2所示，分壓電路由串接于整流濾波電路40輸出端與地電勢(shì)之間的四個(gè)分壓電阻R6、R7、R8 與R9構(gòu)成。按該四個(gè)分壓電阻離整流濾波電路40輸出端距離的遠(yuǎn)近，分別標(biāo)識(shí)為第一分 壓電阻R6、第二分壓電阻R7、第三分壓電阻R8與第四分壓電阻R9。在第二分壓電阻R7上 并聯(lián)有選擇開關(guān)S3,在第二分壓電阻R7、第三分壓電阻R8上并聯(lián)有選擇開關(guān)S2。當(dāng)選擇 開關(guān)S3被壓下，第二分壓電阻R7被選擇開關(guān)S3旁路，分壓電路此時(shí)實(shí)質(zhì)由第一分壓電阻 R6、第三分壓電阻R8與第四分壓電阻R9組成。當(dāng)選擇開關(guān)S2被壓下，第二與第三分壓電 阻R7、R8被選擇開關(guān)S2旁路，分壓電路此時(shí)實(shí)質(zhì)由第一分壓電阻R6與第四分壓電阻S9組 成。
[0032] 運(yùn)算放大器U1正向輸入端連接至分壓電路中第一分壓電阻與第二分壓電阻連接 處，反向輸入端連接至參考電壓產(chǎn)生電路90。參考電壓產(chǎn)生電路90由穩(wěn)壓管DW、以及兩電 阻R4、R5構(gòu)成。電阻R4、R5串聯(lián)組成的電路一端連接于穩(wěn)壓管DW與電阻R1連接處，另一 端接地。電阻R4與R5連接處接運(yùn)算放大器U1的反向輸入端，為運(yùn)算放大器U1提供一參 考電壓。
[0033] 運(yùn)算放大器U1根據(jù)其正向輸入端與反向輸入端的壓差輸出一電壓至脈沖寬度調(diào) 制電路60的三極管Q1的基極。運(yùn)算放大器U1輸出的電壓促使三極管Q1導(dǎo)通，此時(shí)三極 管Q1相當(dāng)于一可變電阻。在以下兩種情況下，運(yùn)算放大器U1輸出的電壓變化影響三極管 Q1的導(dǎo)通程度，相當(dāng)于改變可變電阻的阻值，從而影響高壓發(fā)生器的輸出U0。
[0034] 第一種情況，當(dāng)分壓電路中有不同的選擇開關(guān)被壓下，構(gòu)成分壓電路的分壓電阻 改變時(shí)，第二種情況，構(gòu)成分壓電路的分壓電阻未發(fā)生改變，但高壓變壓器輸出電壓U0改 變，運(yùn)算放大器U1正向輸入端輸入電壓改變而其反向輸入端輸入的參考電壓不變，此時(shí)運(yùn) 算放大器U1輸出的電壓亦隨著改變并改變?nèi)龢O管Q1的導(dǎo)通程度，相當(dāng)于改變可變電阻地 電阻值。因此脈沖寬度調(diào)制電路60的時(shí)間常數(shù)參數(shù)改變，影響其輸出的尖脈沖波的波形。 如前，尖脈沖波波形的改變導(dǎo)致脈沖整形電路輸出矩形脈沖波的寬度，矩形脈沖波寬度的 改變影響開關(guān)電路70導(dǎo)通與截止的時(shí)間長度，并因此影響升壓電路30轉(zhuǎn)換電能的程度，從 而影響高壓發(fā)生器輸出的電壓U0。在上述第一種情況中，反饋控制電路80經(jīng)由改變脈沖 寬度調(diào)制電路60的時(shí)間常數(shù)從而改變高壓發(fā)生器的輸出電壓U0,如將輸出電壓U0從500V 切換至1000V。在上述第二種情況中，在高壓發(fā)生器輸出電壓U0發(fā)生變化時(shí)，反饋控制電路 80經(jīng)由改變脈沖寬度調(diào)制電路60的時(shí)間常數(shù)穩(wěn)定高壓發(fā)生器的輸出電壓U0。只有運(yùn)算放 大器的正、反向輸入端的電壓相等時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)才處于穩(wěn)定狀態(tài)，這樣也就保證了輸出高壓 的穩(wěn)定。
[0035] 以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種高壓發(fā)生器，其特征在于，包括直流電源、用于控制直流電源開關(guān)的啟動(dòng)開關(guān)、 用于將直流電源輸出的電能升壓轉(zhuǎn)換后輸出的升壓電路、用于將升壓電路輸出電能整流濾 波后輸出的整流濾波電路、用于產(chǎn)生震蕩波的震蕩電路、用于將震蕩所得方波根據(jù)要求輸 出高壓的大小調(diào)制到相應(yīng)的脈沖寬度的脈沖寬度調(diào)制電路、用于根據(jù)調(diào)制后的脈沖波來控 制升壓電路內(nèi)部的電能轉(zhuǎn)換的開關(guān)電路、用于穩(wěn)定輸出電壓的基壓電源和反饋控制電路； 所述直流電源與啟動(dòng)開關(guān)電連接，啟動(dòng)開關(guān)分別與升壓電路、震蕩電路、基準(zhǔn)電壓源、 反饋控制電路相連，所述升壓電路與整流濾波電路電連接；震蕩電路輸出端與脈沖寬度調(diào) 制電路電連接，所述脈沖寬度調(diào)制電路與開關(guān)電路電連接，所述升壓電路也與開關(guān)電路電 連接，所述開關(guān)電路另一端接負(fù)電源；所述反饋控制電路一端與整流濾波電路的輸出端電 連接，另一端與脈沖寬度調(diào)制電路電連接；所述基壓電源與反饋控制電路電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓發(fā)生器，其特征在于，所述反饋控制電路包括分壓電路 和運(yùn)算放大器，所述分壓電路包括多個(gè)分壓電阻，所述多個(gè)分壓電阻串聯(lián)在整流濾波電路 的輸出端與地電勢(shì)之間；所述運(yùn)算放大器正向輸入端與分壓電阻之間的節(jié)點(diǎn)連接；所述運(yùn) 算放大器反向輸入端與穩(wěn)壓管輸出分壓電阻連接點(diǎn)連接。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK203872060SQ201420155755
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】李弋 申請(qǐng)人:深圳市貴晶集成科技有限公司